第一章 信号及其描述
一、信号的分类
1. 确定性信号和随机信号。
确定信号分为周期信号和非周期信号。非周期信号分为准周期信号和瞬变非周期信号。
2. 连续信号和离散信号。
3. 能量信号和功率信号。
*确定信号：若信号可表示为一个确定的时间函数，因而可确定其任何时刻的量值，这种信号称为确定信号。分为周期信号和非周期信号。
*周期信号：按一定时间间隔周而复始重复出现，无始无终的信号。由N 多个不同频率的谐波叠加而成。
*准周期信号：两种以上的周期信号合成，但其组成分量间无法找到公共周期的信号。 *瞬变非周期信号：一些或在一定时间区间内存在，或随着时间的增长而衰减至零的信号。
*随机信号：一种不能准确预测未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。（可以用概率统计由其过去估计其未来。）
*连续信号和离散信号：若数学表示式中的独立变量取值是连续的，则称为连续信号。若独立变量取离散值，则为离散信号。
连续信号的幅值可以是连续的，也可以是离散的。若独立变量和幅值去连续值的信
号称为模拟信号。若离散信号的幅值也是离散的，则称为数字信号。
离散信号用离散图形和数字序列表示。
信号的功率和能量：将电压信号x(t)的的平方和对时间的积分称为信号的功率和能量。
当x(t)满足 ∫−∞x2(t) dt
能量信号。
若信号在（−∞，∞）内能量是无限的，但在有限区间（t1, t2) 内平均功率是有限的，
称为功率有限信号。
（ 1∞
t2−t1∫t2x2(t) dt
二、信号的时域描述和频域描述
以时间为独立变量描述信号称为时域描述。以频率为独立变量描述信号为频域描述。 时域描述能反映幅值随时间变化的关系，频域描述能反映信号的频率结构和各频率成分的幅值、相位关系。
幅频谱或相频谱以频率为横坐标，以幅值或相位为纵坐标。
三、傅里叶级数的三角函数展开式
*周期信号频谱的特点：
1. 周期信号的频谱是离散的。
2. 每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸分量频率的公约数。
3. 各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。
四、周期信号的强度描述
周期信号的强度以峰值、绝对均值、有效值、平均功率描述。表1-2.
峰值xp是信号的最大瞬时值。
峰-峰值xp−p是在一个周期中最大瞬时值与最小瞬时值的差。
峰-峰值应在测试系统的线性区域内。 1均值μx =T 0⎰T 00x (t ) dt .
绝对均值|μx |=1
T 0⎰T 00|x (t ) |dt .
有效值x rms =1
T 0⎰平均功率P av =T 00x 2(t ) dt ，反映了信号的功率大小。
五、瞬变非周期信号和连续频谱
傅里叶变换
傅里叶变换的性质
几种典型信号的频谱
六、随机信号
描述随机信号必须用概率统计方法。
对随机信号按时间历程所做的各次长时间观测记录称为样本函数，x i (t ) .
样本函数在有限时间区间上的部分称为样本记录。
在同一条件下，全部样本函数的集合为随机过程，{x(t)}.
（将集合中所有样本函数对同一时刻的观测值取平均称为集合平均。
按单个样本的时间历程进行平均称为时间平均。）
*平稳随机过程：平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间而变化的随机过程。
*********************************
随机过程的主要特征参数
1. 均值、方差、均方值
2. 概率密度函数
3. 自相关函数
4. 功率谱密度函数
*********************************
第二章 测试装置的基本特性
(静态与动态特性，负载特性，抗干扰性)
一、静态特性
*线性度：实际特性曲线与参考直线偏离的程度称为线性度。
*灵敏度：当装置的输入x 有增量Δx 变化时，相应的输出y 有增量Δy 变化，把Δy 与Δx 的比值定义为灵敏度。
*回程误差：在整个测量范围内，最大的差值h 称为回程误差。
*分辨力：引起测量装置的输出值产生一个可觉察变化的最小输入量（被测量）变化值称为分辨力。
*零点漂移：测量装置的输出零点偏离原始零点的距离，随时间缓慢变化。
*灵敏度漂移：由于材料变化引起的输入与输出关系（）斜率的变化
*线性系统的特性：线性叠加性，频率保持性。
*最佳阻尼比：0.6-0.8。对二阶系统，当ξ=0.70时，在0~0.58Wn的频率范围内，幅频特性的变化不超过5%，同时相频特性也接近于直线，因而产生的相位失真也很小。
二、动态特性：当被测量（输入量）随时间快速变化时，测量输入与响应输出之间动态关系的数
学描述。
*测量装置的微分方程：
d n y d n -1y dy d m x d m -1x dx a n n +a n -1n -1+⋅⋅⋅+a 1+a 0y =b m m +b m -1m -1+⋅⋅⋅+b 1+b 0x dt dt dt dt dt dt
*传递函数：
Y (s ) b m s m +b m -1s m -1+⋅⋅⋅+b 1s +b 0H (s ) == (稳定系统中 n >m ) n n -1X (s ) a n s +a n -1s +⋅⋅⋅+a 1s +a 0
传递函数的特点：
1. H (s ) 与输入和系统的状态无关，只表示系统的传输特性。
2. 同一形式的传递函数可以表示具有相同传输特性的系统。
3. 输入和输出有各自的量纲。
4. H (s ) 中，分母取决于系统的结构，分子和系统与外界之间的关系有关。
*频响函数：
Y (j ω) b m (j ω) m +b m -1(j ω) m -1+⋅⋅⋅+b 1(j ω) +b 0H (j ω) == n n -1X (j ω) a n (j ω) +a n -1(j ω) +⋅⋅⋅+a 1(j ω) +a 0
*单位脉冲响应：h (t ) =L [H (s )]，即测量装置的单位脉冲响应函数等于其传递函
数的拉普拉斯逆变换。
一阶、二阶系统的特性*************
三、负载特性：当传感器安装到被测物体上或进入被测介质时，从物体或介质中吸收能量或产生
干扰，使被测物理量偏离原有的量值，从而无法实现理想的测量的现象。
（*负载效应：某装置由于后接另一装置而产生的种种现象称为负载效应。）
*减轻负载效应的措施：1. 提高后续环节的输入阻抗。2. 在原来两个相联接的环节中，插入高输入阻抗，低输出阻抗的放大器。3. 使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前环节吸取能量。
四、抗干扰性：测量装置在测量过程中受到电源干扰、环境干扰和信道干扰。
*频率响应函数与传递函数：频率响应函数是在频率域中描述系统特性，而传递函数是在复数域中来描述系统的特性。与传递函数相比较，频率响应函数有着物理概念明确，容易通过实验来建立，也极易由它求出传递函数等优点。
*测试装置的静态特性和动态特性各包括那些：测试装置的静态特性1. 非线性度2. 灵敏-1
度、鉴别力阈、分辨力3. 回程误差4. 精确度5. 稳定度和漂移。测试装置动态特性:1.传递函数,2. 频率响应函数3. 脉冲响应函数。
*实现不失真的条件: 测试装置的输出y(t)和输入x(t)满足关系y (t ) =A 0x (t -t 0) . *实现不失真的频率特性条件： A (ω) =A 0=常数 (幅值失真)
ϕ(ω) =-t 0ω (相位失真) .
第三章 常用传感器与敏感元件
*传感器分类：
1. 按被测物理量分为位移传感器、温度传感器。
2. 按工作原理分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器。
3. 按信号变换特征分为物性型传感器、结构性传感器。
4. 按敏感元件与被测对象间的能量关系分为能量转换型传感器、能量控制型传感器。
5. 按输出信号分为模拟式传感器、数字式传感器。
物性型传感器依靠敏感元件本身物理性质的变化实现信号转变。
结构型传感器依靠传感器结构参数的变化实现信号转变。
能量转换型传感器直接由被测对象输入能量使其工作。
能量控制型传感器由外部供给能量使传感器工作，且由被测量控制外部供给能量的变化；（或以外信号激励被测对象，获取被测对象或激励信号的响应）。
*涡流效应:一块金属板置于一只线圈附近，相互间距为δ，当线圈中有一高频交变电流i 通过时，便产生磁通φ。此交变磁通通过邻近金属板，金属板表层上产生感应电流即涡电流，涡电流产生的磁场会影响原线圈的磁通，使线圈的阻抗发送变化，这种现象称为涡流效应。
*压电效应:某些物质在受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出现，出现电场，当外力去除后，有重新恢复到原来状态，这种现象成为压电效应。
*压电材料：压电单晶，压电陶瓷，有机压电薄膜。
*电阻应变效应:金属材料在发生机械变形时，其阻值发生变化的现象成为电阻应变效应。
*电阻应变式传感器：分为金属电阻应变片式与半导体应变片式，用于测量应变，力，位移，加速度等，具有体积小，响应快，精度高的优点。
*极距变化型：对于极距型电容传感器：极距发生变化时，与对应的电容变化之间不成线性关系。即：灵敏度非常数。实际应用时，多采用差动式。以提高灵敏度和线性。介质变化型与面积变化型类似。
*霍尔效应:将霍尔元件置于磁场中，当相对的两端通上电流时，在另相对的两端将出现电位差，称为霍尔电势，此现象称为霍尔效应。
*多普勒效应:当激光照射到运动物体时，被物体反射或散射的光频率即多普勒频率发生变化，且多普勒频率与物体运动速度成比例，这种现象称为多普勒效应。
*磁阻效应:某些半导体元件，当在相对的两端通上电流时，将引起沿电流方向电阻的变化，此现象称为磁阻效应。
*半导体应变片：工作原理是基于半导体材料的压阻效应。
*传感器:传感器是直接作用于被测量，并能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出的器件。
*内光电效应:半导体材料受到光照时，电阻值减小的现象称为内光电效应。
*压阻效应:压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。
*外光电效应:在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为外光电效应。
*光生伏打效应:在光的照射下使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏打效应。
*传感器的选用原则：
灵敏度（灵敏度、信噪比、交叉灵敏度高），
响应特性（满足不失真条件，延迟时间短），
线性范围，可靠性，精确度，测量方法。
第四章 信号的调制与记录
*************************************
一、电桥
*电桥平衡条件：直流电桥，相对两臂阻抗之模的乘积相等（R1R3=R2R4）。交流电桥，相对两臂阻抗之模的乘积相等（Z1Z3=Z2Z4）阻抗角之和相等（φ1+φ3=φ2+φ4）。 *********************************************
二、 调制与解调
*调制：调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数（幅值、频率或相位）的过程，（使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输）。
对信号放大时直接进行直流放大有零漂和级间耦合的问题。
**************************************************
*调幅：将一个高频简谐信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使高频信号的幅值随测试信号的变化而变化。
*调频：调频是利用信号x(t)的幅值调制载波的频率的过程。调频的解调也称为鉴频。 *解调：是指从已调制信号中恢复出原低频调制信号的过程。
*******************************************************
*高频振荡信号为载波，控制高频信号的低频信号为调制信号，调制后的高频振荡信号为已调制信号。
*滤波：指让被测信号中有效成分通过而将其中不需要的成分抑制或衰减掉的过程。 *滤波器分类：选频方式（低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 阻滤波器）；构成形式
（有源滤波器 无源滤波器）；信号（模拟滤波器 数字滤波器）。
*理想滤波器：将一些滤波器的特性理想化而定义的滤波器。
理想低通滤波器具有矩形幅频特性和线性相频特性，截止频率f c 。频响函数
-j 2πft 0⎧ -f c ≤f ≤f c ⎪A 0e H (f ) =⎨⎪⎩0 其他
实际滤波器的特征参数：
*截止频率：
（-3dB ）时所对应的频率点。 若以信号的复制平方表示信号功率，该频率对应半功率点。
*带宽B ：上下两截止频率之间的频率范围B=fc2-fc1。
单位为Hz ，带宽表示滤波器的分辨能力（小，高）即滤波器分离信号中相邻频率成分的能力。
*纹波幅度δ：通带中幅频特性值的起伏变化值称为纹波幅度。δ值越小越好。 *品质因子Q ：中心频率f 0与带宽B 之比，Q =
选择性越好。
*倍频程选择性：指上截止频率f c 2与2f c 2之间或下截止频率f c 1与f 0。Q 越大，相对带宽越小，滤波器的B f 间幅频特性的衰2
减值，即频率变化一个倍频程的衰减量。（滤波器有一个过渡带，过渡带的曲线倾斜度代表着幅频特性衰减的快慢程度，用倍频程选择性来表征。）衰减越快，选择性越好。
*滤波器因数λ：滤波器幅频特性的-60dB 带宽与-3dB 带宽的比，λ=B -60dB 。理想滤B -3dB
波器λ=1，普通滤波器λ一般为1~5。
三、RC 滤波器******************
第五章 信号处理初步
一、测试的目的是获取反映被测对象的状态和特征的信息。
信号处理的目的：
1. 分离信，噪，提高信噪比。
2. 从信号中提取有用的特征信息。
3. 修正测试系统的某些误差。
信号处理由模拟信号处理系统和数字信号处理系统实现。
二、数字信号处理的基本步骤：图5-1
预处理：限幅、滤波、隔直、解调。
数模转换是模拟信号经采样、量化并转化为二进制的过程。
***************************************************
三、 信号数字化出现的问题
四、 相关分析及应用
五、 功率谱分析
***************************************************
*采样定理：为了避免混叠以使采样处理后仍有可能准确地恢复其原信号，采样频率f s 必须大于最高频率f h 的两倍，即f s >2fh ，这就是采样定理。
*混叠：各采样脉冲所在处的频谱X(f)有一部分相互交叠，新合成的X(f)*S(f)图形与原X(f)不一致，这种现象称为混叠。
*采样：采样是把连续时间信号变成离散时间序列的过程。
第六章 位移测量
位移测量包括线位移和角位移测量。
第七章 振动测试
振动包括启动时的冲击振动和平稳工作时的随机振动。
机械振动测试的目的：
1. 寻找振源，减少或消除振动。
2. 测定结构或部件的动态特性，以改进结构提高抗振能力。
四种激振信号：自动正弦扫描激励，随机激励，稳态激励，瞬态激励
第一章 信号及其描述
一、信号的分类
1. 确定性信号和随机信号。
确定信号分为周期信号和非周期信号。非周期信号分为准周期信号和瞬变非周期信号。
2. 连续信号和离散信号。
3. 能量信号和功率信号。
*确定信号：若信号可表示为一个确定的时间函数，因而可确定其任何时刻的量值，这种信号称为确定信号。分为周期信号和非周期信号。
*周期信号：按一定时间间隔周而复始重复出现，无始无终的信号。由N 多个不同频率的谐波叠加而成。
*准周期信号：两种以上的周期信号合成，但其组成分量间无法找到公共周期的信号。 *瞬变非周期信号：一些或在一定时间区间内存在，或随着时间的增长而衰减至零的信号。
*随机信号：一种不能准确预测未来瞬时值，也无法用数学关系式来描述的信号。（可以用概率统计由其过去估计其未来。）
*连续信号和离散信号：若数学表示式中的独立变量取值是连续的，则称为连续信号。若独立变量取离散值，则为离散信号。
连续信号的幅值可以是连续的，也可以是离散的。若独立变量和幅值去连续值的信
号称为模拟信号。若离散信号的幅值也是离散的，则称为数字信号。
离散信号用离散图形和数字序列表示。
信号的功率和能量：将电压信号x(t)的的平方和对时间的积分称为信号的功率和能量。
当x(t)满足 ∫−∞x2(t) dt
能量信号。
若信号在（−∞，∞）内能量是无限的，但在有限区间（t1, t2) 内平均功率是有限的，
称为功率有限信号。
（ 1∞
t2−t1∫t2x2(t) dt
二、信号的时域描述和频域描述
以时间为独立变量描述信号称为时域描述。以频率为独立变量描述信号为频域描述。 时域描述能反映幅值随时间变化的关系，频域描述能反映信号的频率结构和各频率成分的幅值、相位关系。
幅频谱或相频谱以频率为横坐标，以幅值或相位为纵坐标。
三、傅里叶级数的三角函数展开式
*周期信号频谱的特点：
1. 周期信号的频谱是离散的。
2. 每条谱线只出现在基波频率的整倍数上，基波频率是诸分量频率的公约数。
3. 各频率分量的谱线高度表示该谐波的幅值或相位角。
四、周期信号的强度描述
周期信号的强度以峰值、绝对均值、有效值、平均功率描述。表1-2.
峰值xp是信号的最大瞬时值。
峰-峰值xp−p是在一个周期中最大瞬时值与最小瞬时值的差。
峰-峰值应在测试系统的线性区域内。 1均值μx =T 0⎰T 00x (t ) dt .
绝对均值|μx |=1
T 0⎰T 00|x (t ) |dt .
有效值x rms =1
T 0⎰平均功率P av =T 00x 2(t ) dt ，反映了信号的功率大小。
五、瞬变非周期信号和连续频谱
傅里叶变换
傅里叶变换的性质
几种典型信号的频谱
六、随机信号
描述随机信号必须用概率统计方法。
对随机信号按时间历程所做的各次长时间观测记录称为样本函数，x i (t ) .
样本函数在有限时间区间上的部分称为样本记录。
在同一条件下，全部样本函数的集合为随机过程，{x(t)}.
（将集合中所有样本函数对同一时刻的观测值取平均称为集合平均。
按单个样本的时间历程进行平均称为时间平均。）
*平稳随机过程：平稳随机过程是指其统计特征参数不随时间而变化的随机过程。
*********************************
随机过程的主要特征参数
1. 均值、方差、均方值
2. 概率密度函数
3. 自相关函数
4. 功率谱密度函数
*********************************
第二章 测试装置的基本特性
(静态与动态特性，负载特性，抗干扰性)
一、静态特性
*线性度：实际特性曲线与参考直线偏离的程度称为线性度。
*灵敏度：当装置的输入x 有增量Δx 变化时，相应的输出y 有增量Δy 变化，把Δy 与Δx 的比值定义为灵敏度。
*回程误差：在整个测量范围内，最大的差值h 称为回程误差。
*分辨力：引起测量装置的输出值产生一个可觉察变化的最小输入量（被测量）变化值称为分辨力。
*零点漂移：测量装置的输出零点偏离原始零点的距离，随时间缓慢变化。
*灵敏度漂移：由于材料变化引起的输入与输出关系（）斜率的变化
*线性系统的特性：线性叠加性，频率保持性。
*最佳阻尼比：0.6-0.8。对二阶系统，当ξ=0.70时，在0~0.58Wn的频率范围内，幅频特性的变化不超过5%，同时相频特性也接近于直线，因而产生的相位失真也很小。
二、动态特性：当被测量（输入量）随时间快速变化时，测量输入与响应输出之间动态关系的数
学描述。
*测量装置的微分方程：
d n y d n -1y dy d m x d m -1x dx a n n +a n -1n -1+⋅⋅⋅+a 1+a 0y =b m m +b m -1m -1+⋅⋅⋅+b 1+b 0x dt dt dt dt dt dt
*传递函数：
Y (s ) b m s m +b m -1s m -1+⋅⋅⋅+b 1s +b 0H (s ) == (稳定系统中 n >m ) n n -1X (s ) a n s +a n -1s +⋅⋅⋅+a 1s +a 0
传递函数的特点：
1. H (s ) 与输入和系统的状态无关，只表示系统的传输特性。
2. 同一形式的传递函数可以表示具有相同传输特性的系统。
3. 输入和输出有各自的量纲。
4. H (s ) 中，分母取决于系统的结构，分子和系统与外界之间的关系有关。
*频响函数：
Y (j ω) b m (j ω) m +b m -1(j ω) m -1+⋅⋅⋅+b 1(j ω) +b 0H (j ω) == n n -1X (j ω) a n (j ω) +a n -1(j ω) +⋅⋅⋅+a 1(j ω) +a 0
*单位脉冲响应：h (t ) =L [H (s )]，即测量装置的单位脉冲响应函数等于其传递函
数的拉普拉斯逆变换。
一阶、二阶系统的特性*************
三、负载特性：当传感器安装到被测物体上或进入被测介质时，从物体或介质中吸收能量或产生
干扰，使被测物理量偏离原有的量值，从而无法实现理想的测量的现象。
（*负载效应：某装置由于后接另一装置而产生的种种现象称为负载效应。）
*减轻负载效应的措施：1. 提高后续环节的输入阻抗。2. 在原来两个相联接的环节中，插入高输入阻抗，低输出阻抗的放大器。3. 使用反馈或零点测量原理，使后面环节几乎不从前环节吸取能量。
四、抗干扰性：测量装置在测量过程中受到电源干扰、环境干扰和信道干扰。
*频率响应函数与传递函数：频率响应函数是在频率域中描述系统特性，而传递函数是在复数域中来描述系统的特性。与传递函数相比较，频率响应函数有着物理概念明确，容易通过实验来建立，也极易由它求出传递函数等优点。
*测试装置的静态特性和动态特性各包括那些：测试装置的静态特性1. 非线性度2. 灵敏-1
度、鉴别力阈、分辨力3. 回程误差4. 精确度5. 稳定度和漂移。测试装置动态特性:1.传递函数,2. 频率响应函数3. 脉冲响应函数。
*实现不失真的条件: 测试装置的输出y(t)和输入x(t)满足关系y (t ) =A 0x (t -t 0) . *实现不失真的频率特性条件： A (ω) =A 0=常数 (幅值失真)
ϕ(ω) =-t 0ω (相位失真) .
第三章 常用传感器与敏感元件
*传感器分类：
1. 按被测物理量分为位移传感器、温度传感器。
2. 按工作原理分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器。
3. 按信号变换特征分为物性型传感器、结构性传感器。
4. 按敏感元件与被测对象间的能量关系分为能量转换型传感器、能量控制型传感器。
5. 按输出信号分为模拟式传感器、数字式传感器。
物性型传感器依靠敏感元件本身物理性质的变化实现信号转变。
结构型传感器依靠传感器结构参数的变化实现信号转变。
能量转换型传感器直接由被测对象输入能量使其工作。
能量控制型传感器由外部供给能量使传感器工作，且由被测量控制外部供给能量的变化；（或以外信号激励被测对象，获取被测对象或激励信号的响应）。
*涡流效应:一块金属板置于一只线圈附近，相互间距为δ，当线圈中有一高频交变电流i 通过时，便产生磁通φ。此交变磁通通过邻近金属板，金属板表层上产生感应电流即涡电流，涡电流产生的磁场会影响原线圈的磁通，使线圈的阻抗发送变化，这种现象称为涡流效应。
*压电效应:某些物质在受到外力作用时，不仅几何尺寸发生变化，而且内部极化，表面上有电荷出现，出现电场，当外力去除后，有重新恢复到原来状态，这种现象成为压电效应。
*压电材料：压电单晶，压电陶瓷，有机压电薄膜。
*电阻应变效应:金属材料在发生机械变形时，其阻值发生变化的现象成为电阻应变效应。
*电阻应变式传感器：分为金属电阻应变片式与半导体应变片式，用于测量应变，力，位移，加速度等，具有体积小，响应快，精度高的优点。
*极距变化型：对于极距型电容传感器：极距发生变化时，与对应的电容变化之间不成线性关系。即：灵敏度非常数。实际应用时，多采用差动式。以提高灵敏度和线性。介质变化型与面积变化型类似。
*霍尔效应:将霍尔元件置于磁场中，当相对的两端通上电流时，在另相对的两端将出现电位差，称为霍尔电势，此现象称为霍尔效应。
*多普勒效应:当激光照射到运动物体时，被物体反射或散射的光频率即多普勒频率发生变化，且多普勒频率与物体运动速度成比例，这种现象称为多普勒效应。
*磁阻效应:某些半导体元件，当在相对的两端通上电流时，将引起沿电流方向电阻的变化，此现象称为磁阻效应。
*半导体应变片：工作原理是基于半导体材料的压阻效应。
*传感器:传感器是直接作用于被测量，并能按一定规律将被测量转换成同种或别种量值输出的器件。
*内光电效应:半导体材料受到光照时，电阻值减小的现象称为内光电效应。
*压阻效应:压阻效应是指单晶半导体材料在沿某一轴向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。
*外光电效应:在光照作用下，物体内的电子从物体表面逸出的现象称为外光电效应。
*光生伏打效应:在光的照射下使物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏打效应。
*传感器的选用原则：
灵敏度（灵敏度、信噪比、交叉灵敏度高），
响应特性（满足不失真条件，延迟时间短），
线性范围，可靠性，精确度，测量方法。
第四章 信号的调制与记录
*************************************
一、电桥
*电桥平衡条件：直流电桥，相对两臂阻抗之模的乘积相等（R1R3=R2R4）。交流电桥，相对两臂阻抗之模的乘积相等（Z1Z3=Z2Z4）阻抗角之和相等（φ1+φ3=φ2+φ4）。 *********************************************
二、 调制与解调
*调制：调制是指利用被测缓变信号来控制或改变高频振荡波的某个参数（幅值、频率或相位）的过程，（使其按被测信号的规律变化，以利于信号的放大与传输）。
对信号放大时直接进行直流放大有零漂和级间耦合的问题。
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*调幅：将一个高频简谐信号（载波）与测试信号（调制信号）相乘，使高频信号的幅值随测试信号的变化而变化。
*调频：调频是利用信号x(t)的幅值调制载波的频率的过程。调频的解调也称为鉴频。 *解调：是指从已调制信号中恢复出原低频调制信号的过程。
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*高频振荡信号为载波，控制高频信号的低频信号为调制信号，调制后的高频振荡信号为已调制信号。
*滤波：指让被测信号中有效成分通过而将其中不需要的成分抑制或衰减掉的过程。 *滤波器分类：选频方式（低通滤波器 高通滤波器 带通滤波器 阻滤波器）；构成形式
（有源滤波器 无源滤波器）；信号（模拟滤波器 数字滤波器）。
*理想滤波器：将一些滤波器的特性理想化而定义的滤波器。
理想低通滤波器具有矩形幅频特性和线性相频特性，截止频率f c 。频响函数
-j 2πft 0⎧ -f c ≤f ≤f c ⎪A 0e H (f ) =⎨⎪⎩0 其他
实际滤波器的特征参数：
*截止频率：
（-3dB ）时所对应的频率点。 若以信号的复制平方表示信号功率，该频率对应半功率点。
*带宽B ：上下两截止频率之间的频率范围B=fc2-fc1。
单位为Hz ，带宽表示滤波器的分辨能力（小，高）即滤波器分离信号中相邻频率成分的能力。
*纹波幅度δ：通带中幅频特性值的起伏变化值称为纹波幅度。δ值越小越好。 *品质因子Q ：中心频率f 0与带宽B 之比，Q =
选择性越好。
*倍频程选择性：指上截止频率f c 2与2f c 2之间或下截止频率f c 1与f 0。Q 越大，相对带宽越小，滤波器的B f 间幅频特性的衰2
减值，即频率变化一个倍频程的衰减量。（滤波器有一个过渡带，过渡带的曲线倾斜度代表着幅频特性衰减的快慢程度，用倍频程选择性来表征。）衰减越快，选择性越好。
*滤波器因数λ：滤波器幅频特性的-60dB 带宽与-3dB 带宽的比，λ=B -60dB 。理想滤B -3dB
波器λ=1，普通滤波器λ一般为1~5。
三、RC 滤波器******************
第五章 信号处理初步
一、测试的目的是获取反映被测对象的状态和特征的信息。
信号处理的目的：
1. 分离信，噪，提高信噪比。
2. 从信号中提取有用的特征信息。
3. 修正测试系统的某些误差。
信号处理由模拟信号处理系统和数字信号处理系统实现。
二、数字信号处理的基本步骤：图5-1
预处理：限幅、滤波、隔直、解调。
数模转换是模拟信号经采样、量化并转化为二进制的过程。
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三、 信号数字化出现的问题
四、 相关分析及应用
五、 功率谱分析
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*采样定理：为了避免混叠以使采样处理后仍有可能准确地恢复其原信号，采样频率f s 必须大于最高频率f h 的两倍，即f s >2fh ，这就是采样定理。
*混叠：各采样脉冲所在处的频谱X(f)有一部分相互交叠，新合成的X(f)*S(f)图形与原X(f)不一致，这种现象称为混叠。
*采样：采样是把连续时间信号变成离散时间序列的过程。
第六章 位移测量
位移测量包括线位移和角位移测量。
第七章 振动测试
振动包括启动时的冲击振动和平稳工作时的随机振动。
机械振动测试的目的：
1. 寻找振源，减少或消除振动。
2. 测定结构或部件的动态特性，以改进结构提高抗振能力。
四种激振信号：自动正弦扫描激励，随机激励，稳态激励，瞬态激励